УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ПОЛОСОВЫХ ПИЛ С УЧЕТОМ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ В ПЛОСКОСТИ ПИЛЫ
Шабович Ю.П., Корчма И.С. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
At installation of treatment schedules of timber ensuring qualitative and productive work of machine tools with band saws, and confrontation of outcomes of examinations it is necessary to know a rigidity of saws, which one characterizes their ability to resist to lateral loads.
При установлении режимов пиления, обеспечивающих качественную и производительную работу ленточнопильных станков, и сопоставлении результатов исследований необходимо знать жесткость пил, которая характеризует их способность оказывать сопротивление боковым нагрузкам.
Способность пилы сопротивляться действию боковых сил оценивается величиной жесткости, под которой понимается отношение сосредоточенной боковой силы, приложенной к режущей кромке пилы перпендикулярно полотну, к величине отклонения пилы в направлении действия силы. Различают три вида жесткости: собственную жесткость jc (жесткость нерастянутой пилы), начальную жесткость jн (жесткость пилы, натянутой) и рабочую жесткость jр (жесткость, которую имеет пила в процессе пиления). Рабочую жесткость пил обычно определяется по методике, разработанной М.Н. Орловым[1], путем приложения сосредоточенной боковой нагрузки 2 кг в середине свободной длины натянутой пилы на расстоянии 5 мм от линии основания впадин между зубьями и замера величины отклонения полотна от первоначального положения (рисунок 1).Разработанная нами методика, предполагает прикладывание сосредоточенной боковой нагрузки не только на 5мм от линии основания межзубной впадины, но и на вершину зуба. Т.к. все силы в процессе пиления действуют на режущую кромку пилы. Проведенная серия опытов, которые позволяют говорить о правильность выбранной методике.
Рисунок 1- Схема сил, действующих на натянутое полотно полосовой пилы при определении его жесткости, и деформаций под действием боковой нагрузки
Для исследования рабочей жесткости, полосовых (рамных и ленточных) пил воссоздана экспериментальная установка (рисунок 2). Она состоит из следующих основных частей: узла натяжения пилы; нагрузочного устройства, позволяющего имитировать действие на пилу трех составляющих силы сопротивления резанию; устройств, ограничивающих свободную длину пилы в боковом направлении и в направлении подачи; измерительных устройств. Основанием установки служит пильная рамка лесопильной рамы РД75-2. Нагрузочное устройство и узел натяжения пилы заимствованы из установок, приведенных в работах [2 и 3]. Ограничители свободной длины пилы в направлении подачи, выполненные в виде упоров 2, и ограничители свободной длины в боковом направлении 10, которые могут быть прижаты к пиле или установлены с зазором, имитируя направляющие. Расстояние между ограничителями свободных длин 2 и 10 могут изменяться.
Рисунок 2 - Схема экспериментальной установки для исследования жесткости полосовых пил в направляющих: 1 - винт; 2 - упоры; 3,9 - верхний и нижний захваты; 4 - винт; 5 - динамометр; 6 - пила; 7 - блок; 8 - груз; 10 - ограничители свободной длины пилы в боковом направлении; 11 - индикатор часового типа; 12 – динамометр
Работа на экспериментальной установке производится в следующей последовательности: пила 6 устанавливается в верхний 3 и нижний 9 захваты. Натяжение пилы производится вращением винта 4. Сила натяжения пилы определяется с помощью динамометра 5. Вращая винт 1, нагружаем силой Т пилу 6 в плоскости ее наибольшей жесткости. Величина силы Т определяется с помощью динамометра 12. Путем поворота нажимного устройства на угол (90 - α)может быть изменен угол действия силы Т.
По выражениям 
и 
находим вертикальную и горизонтальную составляющие равнодействующей силы Т. Боковая сила прикладывается к пиле в месте контакта пилы 6 с упором нагрузочного устройства, через который передается сила Т. Для этого один конец нити, переброшенной через блок7, соединен с упором, другой с грузом 8. Отклонение 
пилы определяется по индикатору часового типа, а жесткость ее по отношению 
.
Экспериментальная установка позволяет изучить влияние на жесткость пилы размеров ее сечения, силы натяжения, эксцентриситета линий натяжения, свободной длины в направлении подачи (расстояние между опорами 2), свободной длины в боковом направлении (расстояние между направляющими или межпильными прокладками), величины зазора между пилой и направляющими, величины и направления действия силы Т.
Литература
1. Орлов М.Н. Новое в технике пиления рамными пилами. В сб." Новое в технике эксплуатации дереворежущего инструмента". М. - Л., Гослесбумиздат, 1956.
2. Прокофьев Г.Ф., Булыгин Г.А. Устройство для исследования устойчивости дереворежущих пил. / ЦНИИ мех. обр. древесины. - Архангельск, 1974. - 5с. Деп. во ВНИПИЭИлеспроме № Д740109.
3. Прокофьев Г.Ф. Влияние горизонтальной составляющей силы резания на жесткость рамной пилы. / ЦНИИ мех. обр. древесины. - Архангельск, 1977. - 8с. Деп. во ВНИПИЭИлеспроме № 286Д.
4. Прокофьев Г.Ф. Пути повышения эффективности рамного пиления. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1982, 32с.
5. Феоктистов А.Е. Исследования и разработка режимов пиления бревен и брусьев хвойных пород на ленточнопильных станках. Раздел: "Исследования влияния некоторых факторов на устойчивость ленточных пил". Научный отчет по теме № 15 за 1960 год, ЦНИИМОД, диссертация.